Путь компании SpaceX и Илона Маска к покорению космоса.

SpaceX — это частная аэрокосмическая компания, занимающаяся доставкой людей и грузов в космос, включая экипажи НАСА на Международную космическую станцию ​​(МКС). Основатель компании Илон Маск также создал и протестировал систему Starship для посадки на Луну и доставки людей на Марс в будущем.

Рождение SpaceX

Компания SpaceX была основана южноафриканским бизнесменом Маском. В 30 лет Маск заработал свое первое состояние, продав две свои успешные компании, включая Zip2 за 307 миллионов долларов в 1999 году и PayPal, которую eBay приобрела за 1,5 миллиарда долларов в 2002 году. Маск решил, что его следующим крупным предприятием станет частная космическая компания.

Первоначально Маск задумал отправить на Красную планету теплицу под названием «Марс Оазис». Его целью было повышение интереса общественности к исследованию космоса, а также создание научной исследовательской станции на Марсе. Однако стоимость оказалась слишком высокой, поэтому вместо этого Маск 14 марта 2002 года основал компанию Space Exploration Technologies Corp, или SpaceX, в пригороде Лос-Анджелеса, Хоторне.

Маск потратил треть прибыли от своей предыдущей сделки, 100 миллионов долларов, на запуск SpaceX. После 18 месяцев разработки SpaceX представила свой первый прототип в 2006 году под названием Dragon. Маск выбрал это название из песни 1960-х годов, потому что многие считали его космические цели невыполнимыми.

Falcon 1 — первая ракета компании SpaceX.

Основав SpaceX, Маск стал проницательным бизнесменом и твердо верил, что чем чаще и надежнее будут запуски, тем ниже станет стоимость освоения космоса. Поэтому он искал стабильного клиента, который мог бы профинансировать начальный этап разработки ракеты: НАСА. Целью Маска для SpaceX было создание первой частной жидкостной ракеты, способной выводить на орбиту, под названием Falcon 1.

Компания прошла непростой путь обучения полетам на орбиту. SpaceX совершила четыре испытательных полета, прежде чем Falcon 1 успешно стартовала. Предыдущие попытки сопровождались такими проблемами, как утечки топлива и столкновения с ступенями ракеты. Но в итоге Falcon 1 совершила два успешных полета 28 сентября 2008 года и 14 июля 2009 года. В ходе полета 2009 года также был выведен на орбиту малазийский спутник RazakSat.

В 2006 году компания SpaceX получила от НАСА 278 миллионов долларов в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services (COTS). Целью программы COTS было продвижение разработки систем, способных доставлять коммерческие грузы на МКС. Выполнение нескольких дополнительных этапов увеличило общую стоимость контракта до 396 миллионов долларов. Компания SpaceX была выбрана для участия в программе вместе с Rocketplane Kistler (RpK), но контракт RpK был расторгнут и оплачен лишь частично после того, как компания не выполнила необходимые этапы.

На ранних этапах программы COTS в ней участвовало множество компаний, работавших по финансируемым или нефинансируемым контрактам. В 2008 году НАСА заключило два дополнительных контракта на коммерческие услуги по пополнению запасов материалов. Компания SpaceX получила контракт на 12 полетов (стоимостью 1,6 миллиарда долларов), а компания Orbital Sciences Corp (ныне Orbital ATK) — на 8 полетов (стоимостью 1,9 миллиарда долларов).

Фалкон 9 и Фалкон Хэви

Ключевым элементом ракетного флота SpaceX является ракета Falcon 9, наиболее примечательной особенностью которой является многоразовое использование. Falcon 9 выводит на низкую околоземную орбиту значительно больший полезный груз (13 150 кг) по сравнению с Falcon 1 (670 кг).

Первая ступень ракеты Falcon 9 приземлилась 21 декабря 2015 года. Компания SpaceX стремится к тому, чтобы возвращение ступеней осуществлялось в рамках плановой операции. Обычно они приземляются на автоматизированные корабли вблизи стартовой площадки. Многие ступени Falcon 9 используются повторно бесчисленное количество раз для снижения стоимости запусков.

Более мощная ракета, Falcon Heavy, запущенная 6 февраля 2018 года, выполнила почти все основные этапы. Falcon Heavy успешно вышла на орбиту, доставив на орбиту Tesla Roadster (электромобиль производства Tesla, еще одной компании Маска) и манекен в скафандре астронавта по прозвищу Starman.

Две ступени ракеты успешно приземлились недалеко от Космического центра имени Кеннеди, как и планировалось, но основная ступень ударилась о море на слишком высокой скорости 480 км/ч и не выдержала удара. Затем ракета Falcon Heavy включила двигатели в космосе, доставив Roadster как минимум до орбиты Марса.

Космический корабль «Дракон» и его грузовые миссии на МКС.

Следующим важным этапом для SpaceX стала доставка грузов на МКС. Космический корабль Dragon, запущенный на ракете Falcon 9, доставил свой первый груз на МКС в мае 2012 года во время испытательного полета в рамках программы COTS. Запуск был отложен на несколько дней из-за проблем с двигателем, но ракета успешно стартовала со следующей попытки.

В октябре 2012 года компания SpaceX совершила свой первый коммерческий полет к МКС. Полет достиг большинства поставленных целей, но во время запуска ракета частично вышла из строя. Инцидент закончился тем, что спутник Orbcomm-OG2 застрял на необычно низкой орбите, что привело к провалу миссии.

Первая версия космического корабля Dragon совершила 20 полетов к МКС в 2020 году, все, кроме CRS-7 (запущенного в июне 2015 года), успешно достигли пункта назначения. CRS-7 отклонился от курса из-за неисправности ракеты, и SpaceX перепроектировала ракету перед следующим успешным запуском 8 апреля 2016 года. Более новая версия грузового космического корабля Dragon начала полеты в декабре 2020 года.

Космический корабль Crew Dragon и пилотируемый полет на МКС.

Перед запуском космического корабля Crew Dragon в космос компания SpaceX разработала несколько прототипов. Компания провела испытания системы аварийного прекращения полета и испытания зависания на привязи на испытательном полигоне SpaceX Rocket Development and Testing Fcentre в Макгрегоре, штат Техас.

Компания SpaceX также использует герметичный модуль и модуль системы жизнеобеспечения и контроля окружающей среды для проверки ключевых систем перед запуском в космос. Первый космический корабль Crew Dragon, совершивший запуск Crew Demo-1, завершил беспилотную миссию на МКС 2 марта 2019 года и успешно приземлился после восьми дней в космосе. Космический корабль неожиданно был уничтожен после полета во время серии испытаний, оценивающих систему аварийного прекращения запуска.

30 марта 2020 года компания SpaceX запустила свой первый пилотируемый испытательный полет Demo-2, доставив на МКС астронавтов Боба Бенкена и Дуга Херли. Два астронавта вернулись на Землю 2 августа 2020 года на борту космического корабля Crew Dragon Endeavour компании SpaceX. 15 ноября 2020 года состоялся первый успешный рабочий полет Crew-2, в ходе которого ракета Falcon 9 доставила на МКС четырех астронавтов на борту космического корабля Crew Dragon, получившего прозвище «Resilience».

Звездолет

Starship играет центральную роль в марсианской миссии Маска. Программа испытаний началась с небольшого аппарата под названием Starhopper, который в 2019 и 2020 годах совершил серию испытательных полетов с привязью и без привязи. Затем SpaceX начала испытания серии аппаратов Starship в высотных полетах, начиная с короткого испытательного полета прототипа SN5 в августе 2020 года. Одной из самых больших проблем программы было управление переворотами в воздухе, что привело к разрушению нескольких прототипов Starship, прежде чем SN15 совершил мягкую посадку 5 мая 2021 года.

Космический корабль Starship предназначен для запуска на орбиту и в дальний космос на борту 70-метровой ракеты Super Heavy, которая несет в топливных баках приблизительно 3,6 тонны жидкого кислорода и метана. Super Heavy имеет четыре решетчатых законцовки крыла, которые помогают контролировать спуск ракеты. Starship и Super Heavy вместе образуют полностью многоразовую 120-метровую стартовую систему, которая будет впервые собрана в августе 2021 года.

Первый запуск Starship состоялся в апреле 2023 года. Планировалось, что Starship отделится примерно через 3 минуты, продолжит полёт на собственных двигателях, а затем совершит посадку у побережья Гавайев через 1,5 часа. Однако вскоре после отделения от ракеты-носителя произошёл взрыв. Эта миссия вынудила SpaceX внести более 1000 изменений в конструкцию ракеты, включая модификации системы отделения ступеней.

Второй запуск состоялся в ноябре 2023 года. На этот раз отделение ступеней прошло идеально, и Starship поднялся на высоту 150 км. При работе двигателя второй ступени Starship выпустил слишком много жидкого кислорода, что привело к взрыву. Во время третьего полета 14 марта Starship компании SpaceX впервые за час выполнил несколько орбитальных маневров, но был разрушен при входе в атмосферу. Во время четвертого полета 6 июня Starship преодолел несколько ключевых этапов своего испытательного полета, включая сохранение целостности капсулы Starship после воздействия экстремальных температур в атмосфере Земли, а также безопасную посадку как капсулы, так и ускорителя.

Утром 13 октября, во время пятого испытательного полета, ракета Super Heavy вывела Starship в космос, а затем упала обратно на Землю. Впервые гигантские роботизированные манипуляторы на стартовой площадке SpaceX в Техасе поймали падающую ракету — беспрецедентное достижение в ракетостроении. Это приближает SpaceX к цели создания самой многоразовой ракетной системы в истории, что значительно снизит стоимость космических путешествий и в конечном итоге превратит человечество в многопланетный вид. После демонстрации возможности запуска Starship и ракеты Super Heavy в космос и их возвращения на Землю в целости и сохранности, компания движется к достижению своей цели — сделать запуски ракет в 10 раз дешевле, чем предполагалось.

Будущие планы SpaceX

У SpaceX разнообразная клиентская база, включающая частные компании, военных и неправительственные организации, готовые платить за доставку грузов на орбиту. Помимо получения прибыли от услуг по запуску, компания также уделяет особое внимание разработке перспективных технологий для освоения космоса.

В 2016 году Маск объявил о технических планах полета на Марс с целью создания самодостаточной колонии на красной планете в течение следующих 50-100 лет. Межпланетная транспортная система по сути является увеличенной версией ракеты Falcon 9. Однако космический корабль больше, чем Dragon, и, как ожидается, сможет перевозить не менее 100 пассажиров за один полет.

Starship продолжает оставаться ключевым элементом в планах Маска по исследованию Марса. В феврале 2022 года Маск заявил, что SpaceX может достичь частоты запусков одного Starship каждые 6-8 часов и одной ракеты Super Heavy каждый час в миссиях, доставляющих на орбиту до 150 тонн груза. Такая высокая частота запусков значительно снизит затраты, сделав освоение Марса более экономически целесообразным.

Согласно Закону об интеллектуальной собственности и инновациях

Источник: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943